第8章 第3节 动能和动能定理-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

练习册参考答案与解析次 的速度=a=2m/s,动能为=之m心=10小，箱子 定理得上升阶段有一mgh一h=0一之m话，下落阶段 的重力势能增加量△，=mgim37=mg受1·sn37 有mg一h=之m(受)】 一0，联立解得空气阻力大小 30J,C正确，D错误 11.橡皮筋挂质量为M的物体，伸长a时，物体所受重力 =号g,放选C 4.B【解析】小球到达最低点时对绳子的拉力大小为 等于弹力，有Mg=a,故橡皮筋的劲度系数k=s 2.5mg,有25mg一mg=m二，从释放至摆到最低点 当m由静止下落至最低点的过程中，始，末位置速 度为0，重力克服弹力做功，橡皮筋的弹性势能增加量 的过程中有号m一0=mg一Wm,解得W= 为mgh十a)=之如2=之Mea,解得h=(以-1)a, 1 mgL,故选B 12.A【解析】小球下落到最低点时重力势能全部转化 5.A【解析】小球落到地面的过程，根据动能定理有 为弹簧的弹性势能，此时弹性势能最大，根据能量守 mgH=E,可知小球落地时动能等于mgH,A正确： 恒有E=3mg,故A正确：根据弹性势能表达式 小球在运动的全过程，根据动能定理有mg(H十h) E=立k,有3mg=之k,解得k-,放 f=0,解得小球在泥土中受到的平均阻力为∫= C错误：当小球的重力等于弹簧弹力时，小球有最大 mgH+2,B错误：小球陷入泥中的过程，根据动能定 h 速度，有mg=kx,再根据弹簧和小球组成的系统机械 理有mgh一W,=0一E,解得W,=mgh十E,可知小 能守恒，有mg十2如)=子md十k2,解得最 球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功大于刚落 到地面时的动能，C错误：结合B项分析可知，整个过 大速度为=√西二，故B错误：小球运动到最低 程中小球克服阻力做的功为W;=fh=mg(H十h), 点时有k.o一mg=a,解得a=5g,故D错误。 D错误。 第3节动能和动能定理 6.B【解析】小物块水平方向受到拉力F和摩擦力F,的 1B【解析】物体的动能不变，则速度的大小不变，但是 作用，根据动能定理有公=之m-0=(F-L+ 速度的方向可能会变化，运动状态可能变化，AC错误： x),故A错误：小车相对于地面的位移为x,水平方向仅 物体的速度不变，则其动能也不变，B正确：物体的动 受小物块对小车的摩擦力，根据动能定理有区= 能不变，可能只是速度大小不变，但是速度的方向可能 会变化，比如匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻 立mm=F2,故B正确：小物块相对于地面的位移为L十 改变，合外力充当向心力，合外力不为0，D错误. ,则克服摩擦力做的功为W=F(L.十x),故CD错误 2.A【解析】由题图可知，在0~1s内，动能增加，故合 7.A【解析】0一10m内物块上滑，由动能定理有 外力做正功，故A正确：在1~2s内，动能减小，故合 一ngsin30°·x-=Ek一Ew,整理得E=E 外力做负功，故B错误：在0一2s内，动能先增大后减 (mgsin30°+fDs,结合0~10m内的图像得斜率的绝 小，故合外力先做正功，后做负功，故C错误：在0~3s 对值k=mgsin30°+f=4N.10~20m内物块下滑， 内，动能先增加后减小，故合外力先做正功，后做负功， 由动能定理有(mgsin30°一f)(s一s）=E,整理得 故D错误. Ek=(ngsin30°-Ds-(ngsin30°一f)s1,结合10 3.C【解析】物休在上升和下落过程中，空气阻力都做负 20m内的图像得斜率k'=ngsin30°一f=3N,联立解 功，设空气阻力为了，物体上升的最大高度为h,由动能 得=0.5N,m=0.7kg,故选A 31 重雅点手册高中物理必修第二册)（浙江专用】 8.A【解析设橡皮筋原长为，转动稳定后动能为E时， 12.(1)由动能定理，A到B过程中车克服阻力做的功W, 橡皮筋伸长x,由向心力公式和牛頓第二定律得kx mgh-2wm=(60X10X1.25-2×60×华)J m号，根据题意有=，r=6十，又民=合m,解 270J. 得6=√受故选入 (2)达到最大速度时牵引力等于阻力，根据P=F f,有车的最大速度4=P=。P 9.C【解析】夹角由37变化为53°，如图所示，由几何关 了0.05mg =6m/s. 系得L,=15m,L2=20m,故a在竖直方向上升了 (3)从B到C由动能定理有P-=方mt-之m, △h=5m,b在水平方向前进了L=7m,h的水平速度 解得s=130m. 沿绳方向的分量为0.8%，此速度即a的速度，由功能 13.(1)竖直方向上，小球只受重力作用，到达最高点B时 关系得FL=Lg+m,严+，，代入数据解得 2 2 的时间上一，根据对称性，从最高点到落地的时间 6m/s,认=4.8m/s,故选C. 斥=业，则小球从弹出到落地所用的时间1=14十 g (2)到达最高点B时的动能与A点的动能之比为9·16， 则速度之比为水平：韩=3：4，在最高点竖直方向速 度为0，设从A到B需要时间1，水平=a水平1，=g1, 10.B【解析】第一阶段，由动能定理得Pm-f角=之m, 小球运动的加速度大小为a=√a平十g,联立可得 第二阶段，由动能定理得2P1-f=2mn-之m, 联立可得：x=1:2,赦选B (3)小球在重力和风力作用下做类斜抛运动，当小球 11.BC【解析】由题图乙可知，0~0.5s内摩擦力方向沿 速度方向与重力和风力的合力方向垂直时，速度最 传送带向下，加速度a1=10m/s,0.5~1.5s内摩擦 小，m方向与合力方向的夹角正切值为1m0=是，最 力方向沿传送带向上，加速度a=2m/s2,设传送带的 倾角为0，根据牛顿第二定律，0~0.5s内有gsin0+ 小速度=ms(90”-》=号 ugcos0-a1,0.5~1.5s内有mgsin0-ongcos0- 14.C【解析】初位置摩擦力为0，整体的加速度为a= ma2,联立解得0=37°，=0.5，/1=gcos0=40N, F一mg=16,10m/s=3m/s,枚A错误：由题图 2m 2 故A错误，B正确：0一0.5s内，根据动能定理，合力 (b)可知=0.2x,A向左运动到最大位移时，A,B的 对小行李箱做的功等于小行李箱动能的变化量，即 速度为0，对整体由动能定理可得Fx一mgx一W, W=之m成：=125J,故C正确：0~0.5s内小行李 0其中W=0十0.2·mg.x,联立解得x=6m,故 2 箱位移=专×05X5m=号 m,摩擦力做正功W= B错误：A向左运动到最大速度时，对应系统加速度 为0，则有F=mg十f=g十g=ng十0.2mgx',可 A=50J0.5一1.5s内小行李箱位移=号×1X 得r=3m对系统有F-r-号X02mw· (5+7)m=6m,摩擦力做负功W2=一/：=一240J, 1 故0~1.5s内摩擦力对小行李箱做功W=W,+W t=乞×2m,解得A向左运动的最大速度为 一190J,故D错误。 3m/s,故C正确：当A的速度为1m/s时，根据动能 32 练习册参考答案与解析次 定理可得F-mg-方×0.2mg·=号× 小球对轨道的压力大小也为g 4.C【解析】A球上升h时有一定的速度，由于惯性还会 2m,解得x”=(3士22)m,有=5.8m或x= 继续上升，A错误：B球下落过程中，绳上的拉力对 0.2m,根据F-mg-0.2gn=2a,F-ig一 B球做负功，B球的机械能减少，绳上的拉力对A球做 0.2mgn=2a,可得a=一2.8m/s,a=2.8m/s2, 正功，A球的机械能增多，BD错误：B球下落过程中， 以B为对象，根据牛顿第二定律可得T一mg=a4, 系统机械能守恒，设A球的质量为m,B球的质量为 T一mg=a2,解得绳子拉力可能为T:=7.2N, T=12.8N,故D错误. 2m,可得2mgh-一mgh=合（m十2m)d,则当B球刚好 第4节机械能守恒定律 ,C正确。 落地时.A球的速度大小为v=√3 1,B【解析】跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速 5.AB【解析】在AB杆由静止释放至转到竖直位置的过 下落时，动能不变，重力势能减小，两者之和减小，即机 程中，以B端小球的最低点为零势能点，根据机械能守 械能减小，故A错误：被抛出的标枪在空中运动时，只 -×2(u· 有重力做功，机械能守恒，故B正确：金属块在拉力作 恒定律有mg·2L+2mg(21)=mgL+ 用下沿若光滑的斜面匀速上升时，动能不变，重力势能 21)2+1 Og,A正确：在 ml),解得角速度w一√9元、 变大，故机械能变大，故C错误：小球碰到弹簧被弹回 此过程中，B端小球机械能的增加量为△E=E末一 的过程中只有弹簧弹力做功，小球和弹簧组成的系统 机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故D错误 Ea=是×2mtw2Lr-2mg·(2L)= gmgL,B正 2.C【解析】小球在A到B的过程中，只有重力做功，机 确：AB杆转动过程中，AC杆对C瑞小球不做功， 械能守恒，在B到C的过程中，有重力和弹簧弹力做 B杆对C端小球做负功，对B端小球做正功，C错误： 功，系统机械能守恒，小球机械能不守恒，故B错误：小 由C选项分析可知，C端小球的机械能不守恒，B、C端 球从接触弹簧开始，重力先大于弹力，加速度方向向 小球系统的机械能守恒，D错误。 下，向下加速，加速度逐渐减小，当重力与弹簧弹力相 6.AB【解析】小球在最高点时，由牛顿第二定律有T+ 等时，速度最大，然后弹力大于重力，加速度方向向上： 做减速运动，加速度逐渐增大，故小球从B到C过程中 mg=m号，由题图可知mg=a,兴=号，解得1-但 加速度先减小后增大，故A错误，C正确：小球由B到 A正确，当廿=c时，轻绳的拉力大小为T=m艺 C的过程中，动能减小，重力势能减小，弹性势能增加， 根据能量守恒定律知，动能和重力势能的减小量等于 mg=罗-Q,B正确：小球在最高点时最小速度为听一 弹性势能的增加量，故D错误. 6.由7m+2mg1=专m21-g=m,解 3.B【解析】小球经过圆弧轨道最低点时对轨道的压力 得最低点受到的最小拉力为T=6a,C错误：若把轻绳 大小为7mg,根据牛顿第三定律可知，轨道对小球的支 换成轻杆，从最高点由静止转过90°的过程中，开始时 持力大小也为7mg,在最低点有R一mg=紧，由机 杆对小球的作用力为支持力，转到水平位置时由杆的 械能守恒可得m=mg·2R+号m透，在最高点有 拉力提供向心力，即此时杆对球的作用力是拉力，所以 在小球从最高点由静止转过90°的过程中，杆对小球的 m吸十代-震，联立可得在最高点轨道对小球的压力 作用力开始时是支持力，然后是拉力，故D错误。 为F=mg,根据牛顿第三定律可知，通过最高点时， 7.BC【解析】当h=2R时，从A点到C点的过程，根据 33第八章机械能守恒定律 第3节 动能和动能定理 A基础过关练 测试时间：15分钟 A.mngl. 1.下列说法中正确的是( A.物体的动能不变，则其速度一定也不变 C.mgl. D.mgl. B.物体的速度不变，则其动能也不变 5.如图所示，质量为m的小球从离地面高H处 C.物体的动能不变，说明物体的运动状态没有 由静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中h 改变 深度而停止，不计空气阻力，重力加速度为g, D.物体的动能不变，说明物体所受的合外力一 则下列说法正确的是( 定为0 2.(2024·浙江嘉兴高级中学月考)如图所示为 物体做直线运动的1图像，下列说法正确的 地面 是( tm·s】 A.小球落地时动能等于mgH B小球在泥土中受到的平均阻力为严型 0 C.小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做 A.在0一1s内，合外力做正功 的功等于刚落到地面时的动能 B.在1一2s内，合外力不做功 D.整个过程中小球克服阻力做的功小于mg(H C.在0~2s内，合外力总是做负功 +h) D.在0一3s内，合外力总是做正功 乃综合提能练涮试时间：30分钟 3.(2024·浙江余姚中学月考)一物体以初速度 6.(2024·浙江嘉兴一中月考)如图所示，质量为 竖直向上抛出，落回原地时的速度为空，设 M、长度为L的小车静止在光滑水平面上，质 物体在运动过程中所受的阻力大小保持不变， 量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最 则重力与阻力大小之比为(). 左端.现用一水平恒力F作用在小物块上，使 A.3:1B.4:3C.5:3D.3:5 小物块从静止开始做匀加速直线运动.小物块 4.(2024·浙江宁波鄞州中学月考)如图所示，质 和小车之间的摩擦力为F,小物块滑到小车的 量为m的小球与长度为L的细线连接，另一端 最右端时，小车运动的距离为x.此过程中，以 系于O点.现将小球拉至水平方向，小球由静 下结论正确的是( 止开始释放，已知小球到达最低点时对绳子 M 的拉力大小为2.5mg,则小球由释放至摆到 wwwwwwio A.小物块到达小车最右端时具有的动能为 最低点的过程中克服空气阻力做功的大小 (F-F)(L-x) 为( B.小物块到达小车最右端时，小车具有的动能 为Fx C,小物块克服摩擦力所做的功为FL D.小物块克服摩擦力所做的功为Fx 57 重难点手册高中物理必修第二册则（浙江专用） 7.(2024·河南郑州外国语学校期末)如图(a)所 10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8.一段时间 示，一物块以一定速度沿倾角为30°的固定斜 后，右侧绳与竖直方向的夹角变为53°.在此瞬 面上滑，运动过程中摩擦力∫大小恒定，物块 间，a的速度大小为( 动能E与运动路程s的关系如图(b)所示，重 力加速度大小取10m/s2,物块质量m和所受 摩擦力大小「分别为( EJ an 30 A.6 m/s B.5 m/s 20 C.4.8m/s D.3.6m/s 10 230 10.歼-20是先进隐形战斗机，已知某次训练中 5101520sim (a) (b) 歼-20从静止开始沿跑道直线加速起飞，若 A.m=0.7kg,f=0.5N 这个过程可看作两个阶段，第一阶段以恒 B.m=0.7kg,f=0.1N 定功率P从静止开始运动，加速到速度为 C.m=0.8kg,f=0.5N 120√3km/h,第二阶段以恒定功率2P运动 D.m=0.8kg,f=0.1N 到起飞，起飞速度为360km/h,两个阶段时 8.(2024·浙江桐庐中学期末)如图所示，光滑水 间相等，运动过程阻力恒定，则歼-20起飞过 平桌面上有一能满足胡克定律的橡皮筋，一端 程第一阶段和第二阶段的位移大小之比为 可绕竖直轴O转动，另一端与小球相连.当小 ( ) 球转动稳定后，发现橡皮筋的伸长量等于原 A.2:1B.1:2C.1:3D.3:1 长，此时小球的动能为E.已知橡皮筋的劲度 11.(2024·湖南长沙一中期末)（多选）某机场利 系数为k,小球可视为质点，橡皮筋的原长为 用如图甲所示的传送带将行李箱从飞机上运 送到地面，传送带以恒定速率沿逆时针方向 运行.在1=0时，将质量m=10kg的小行李 箱轻放在传送带上A点，t=1.5s时小行李 箱从B点离开传送带，其-t图像如图乙所 A原腰c原 D. 示，重力加速度g取10m/s2,则( 9.(2024·重庆南开中学期末)如图所示，质量为 1kg的物块a与质量为4.36kg的物块b用不 可伸长的轻绳跨接在一光滑的轻质定滑轮（大 0.5 1.5 小可忽略)两侧，滑轮上侧到水平光滑桌面高 及 度h=12m.u在桌面的上方，b在桌面上，初始 A.传送带的倾角为30 时α、b在外力控制下均静止，右侧绳与竖直方 B.0~0.5s内的摩擦力大小为40N 向的夹角为37°.撤去控制，用大小恒为20N C.0~0.5s内合力对小行李箱做功为125J 的力F水平向右拉b,a、b开始运动，a、b均可 D.0~1.5s内摩擦力对小行李箱做功为 看作质点，b始终未离开桌面，重力加速度g取 -100J 58 第人章机械能守恒定律么超 12.(2024·浙江杭州余杭高级中学期末)如图所 (1)小球从弹出到落地所用的时间. 示，一自行车骑行者和车的总质量为m= (2)小球运动的加速度大小， 60kg,从距离水平路面高为h=1.25m的斜 (3)小球在空中的最小速度， 坡路上A点，由静止开始不蹬踏板让车自由运 动，到达水平路面上的B点时速度大小为 4m/s,之后人立即以恒定的功率蹬车，人的 输出功率P=180W,从B运动到C所用时 间t=25s,到达C点时速度恰好达到最大. 车在水平路面上行驶时所受阻力恒为总重力 的0.05倍，运动过程可将人和车视为质点， 重力加速度g=10m/s2,求： (1)A到B过程中车克服阻力做的功. (2)车的最大速度m (3)B、C之间的距离. A C 强基突破练 测试时间：10分钟 14.如图(a)所示，可视为质点的物块A放于水平 桌面上的O点，利用细绳通过光滑的滑轮与 B相连，桌面上从O点开始，A与桌面的动摩 擦因数随坐标x的变化如图(b)所示，A、B 质量均为1kg,B离滑轮的距离足够长，现给 A施加一个水平向左的恒力F=16N,同时 静止释放A、B,重力加速度g=10m/s2,取 13.(2024·浙江湖州中学期中)作为研制新一代 √2≈1.4，不计空气阻力，则( 飞行器的摇篮，我国JF-22超高速风洞可以 创造出高度达几十千米、速度达约三十倍声 速的飞行条件.如图所示，若将一小球从风洞 B (a) 中地面上的A点以初速度。竖直向上弹出， A.释放A时其加速度大小为6m/s 小球受到大小恒定的水平风力作用，到达最 B.A向左运动的最大位移为4m 高点B时的动能为初始点A动能的器，小球 C.A向左运动的最大速度为3m/s 最后落回到地面上的C点.不计空气阻力，重 D.当A的速度为1m/s时，绳子的拉力可能 力加速度为g,求： 是9.2N 59